여수시 동쪽에 위치한 신항(新港)부두에서 1㎞ 거리에 있다. 동경 127°46′, 북위 34°44′에 위치하며, 면적은 0.13㎢, 해안선은 14㎞이다.
멀리서 보면 지형의 생김새가 오동잎처럼 보이고, 옛날에는 오동나무가 많이 있어 오동도라 불리게 되었다.
완만한 경사의 구릉성산지로 이루어져 있으며, 해안은 암석해안으로 높은 해식애가 발달해 있고, 해안 암벽에는 해식동과 풍화혈(風化穴)이 곳곳에 있다. 섬주위 전체가 갯바위로 형성되어 있다. 오동도는 남해안 도서지역에서 자생하는 상록 난대성 수종인 동백, 신이대, 후백, 해송 구실잣밤나무 등을 관찰할 수 있다. 특히 동백나무는 전국 최대 군락지로 3,000여 그루가 자라고 있다.
1935년 일제강점기에 길이 768m, 너비 7m의 방파제가 3년에 걸쳐 완공되어 섬에 이르는 통로를 겸하고 있다. 섬 전체가 동백나무와 식대 등 상록수로 덮여 울창한 숲을 이루고, 해안에는 기암절벽이 줄지어 있어 식물경관은 물론 해안경치도 아름다워 1968년한려해상국립공원의 일부로 지정되었다.
조선시대에는 수군연병장으로 사용되기도 하였으며, 여수의 특산물로 지정되었던 식대로 만든 화살대는 임진왜란 때 이순신 장군이 10만 명의 왜군을 쓰러뜨릴 때 크게 도움을 주었다.
섬 남쪽에는 오동도등대가 있으며, 표지기지창(標識基地廠)이 있다. 여수시의 대표적 관광지로 많은 관광객이 찾는다.
오동도에 가기 위해서는 도선을 이용해야 하며 1일 14회 운행한다. 1996년부터 동백열차를 운행하고 있고, 1998년에는 오동도 관광식물원이 문을 열었고, 2002년에는 걷고 싶은 맨발공원이 조성되었다. 2002년 관광 식물원 자리에 식물원을 철거하고 음악 분수대가 만들어졌다.